CN111855152A - 一种虚拟显示测装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种虚拟显示测装方法，应用于虚拟显示测装系统，通过显控模组控制旋转机构、夹持机构、位移调节机构、真空吸盘机构、摄像模组和位置检测模组，在不需要人为参与的情况下，就能够对待测虚拟显示模组的第一镜组进行快速正确的装配，且不会对光学镜组产生污迹，如指纹、灰尘等，采用摄像拍摄的方法来计算获取图像显示器件从第一镜组出射后的干扰虚像对主虚像的干扰度，未引入主观判断因素，使得第一镜组装配后的显示效果具有一致性、最优性。

Description

一种虚拟显示测装方法

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体而言，涉及一种虚拟显示测装方法。

背景技术

当前，近眼显示设备，如虚拟现实显示设备朝着轻薄方向发展，虚拟显示设备中的显示模组，如附图2所示，为当前虚拟显示模组的折反射型光学系统的结构示意图，包括图像显示器件122、可反可透元件121和第一镜组11，第一镜组11包括依次胶合在一起的1/4相位延迟元件113、偏振透反元件112和成像透镜组111，图像显示器件122出射的图像光束为圆偏振光束，1/4相位延迟元件的快轴和圆偏振光束的主轴(长轴或短轴)成45度角，偏振透反元件的透轴和1/4相位延迟元件的快轴成45度角度，图像显示器件122发出的圆偏振光束经过1/4相位延迟元件后转换为偏振方向和偏振透反元件的透轴垂直的线偏振光束后被反射回，该反射后的线偏振光束再次经过1/4相位延迟元件后转换为圆偏振光束，圆偏振光束被可反可透元件121反射后的光束再次经过1/4相位延迟元件被转换为偏振方向与偏振透反元件的透轴平行的线偏振光束后透射被人眼接收。通过采用1/4相位延迟元件和偏振透反元件使得光路在可反可透元件和偏振透反元件之间进行两次反射，从而达到对光路的折叠，使得模组厚度减小。图像显示器件上的图像经过光路折叠组后投影为两重虚像，其中在光路折叠组折反透射后(图2中实线表示)所投影的虚像为主虚像，而直接透射光路折叠组(图2中虚线表示)所投影的虚像为干扰虚像。

理论上，干扰虚像的亮度接近为零，然而由于图像显示器出射的图像光束并不是圆偏振光，而是具有一定椭圆度的椭圆偏振光，并且每一个图像显示器的出射光束的椭圆度不完全一样，及可反可透元件为光学注塑透镜，不同注塑透镜存在这不同的内应力，会产生双折射效应，影响透射光和反射光的椭圆度，同时1/4相位延迟元件的制作工艺、与偏振透反元件之间的胶粘的组成成分、胶粘的工艺均会对1/4相位延迟元件的相位延迟量造成影响，使其不能对入射光束产生绝对的90度相位差，实测中发现当第一透镜11绕着光学轴OG1旋转不同角度时，干扰虚像对主虚像的影响程度是在随之改变的，通常在装配过程中通过旋转第一镜组，人眼观察不同旋转角度下的干扰虚像和主虚像，获取最小干扰影响程度的角度位置后再固定第一镜组，完成光学显示模组的组装。由于不同装配人员的视觉特性存在差异及判断时的主观因素的影响，导致最终完成的光学显示模组的显示效果存在不一致性，且不利于批量的组装。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种虚拟显示测装方法，在不引入主观判断因素的情况下，能够快速有效的进行第一镜组的装配，且不会对光学镜组产生污迹，如指纹、灰尘等，适合光学显示模组的批量化组装生产，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供的一种虚拟显示测装方法，应用于一种虚拟显示测装系统，该虚拟显示测装系统包括待测近眼显示模组、旋转机构、夹持机构、位移调节机构、真空吸盘机构、待测模组固定机构、摄像模组、位置检测模组和显控模组，所述真空吸盘机构包括吸盘、吸盘连接结构、真空吸管和真空泵，所述吸盘连接结构为中空结构；所述待测近眼显示模组包括第一镜组和第二组件，第二组件包括第二境组、图像显示器件、图像显示控制模组和装配结构件，其方法包括：

S100：使第二组件中的图像显示器件显示预置图像及待测近眼显示模组设置在所述待测模组固定机构上；

S200：使位置检测模组检测获取吸盘上的接触面环形分布的中心轴和第二镜组的中心轴的相对位置关系，显控模组根据该相对位置关系计算位移调节机构的调整参数，控制位移调节机构移动调节，使得吸盘上的接触面环形分布的中心轴和所述第二镜组的中心轴一致，并控制位移调节机构在OZ方向上移动，使得吸盘与第一镜组接触；

S300：使吸盘吸持第一镜组，控制位移调节机构在OZ方向上移动，使得第一镜组和第二组件上的第一镜组的安装平面之间的距离不小于0.2mm；

S400：通过旋转机构使第一镜组和第二组件之间具有相对旋转运动，摄像模组获取从第一镜组出射的预置虚拟图像的主虚像和干扰虚像；

S500：判断预置虚拟图像的干扰度是否满足使用要求，如果预置虚拟图像的干扰度满足使用要求，继续步骤S600，否则，返回执行步骤S400；

S600：通过位移调节机构使第一镜组和第二组件的装配结构中的第一镜组安装结构的平面接触；

S700：将第一镜组固定在第二组件的装配结构上。

可选的，所述的第一镜组固定在第二组件的装配结构上的步骤具体为：

在第二组件内侧壁设置内螺纹结构，通过设置有外螺纹结构的第一镜组固定盖以螺纹装配的方式对第一镜组进行固定。

可选的，所述的第一镜组固定在第二组件的装配结构上的步骤具体为：

使用点胶模组，通过在第一镜组和第二组件上对应的第一镜组安装结构之间进行点胶的方式进行固定。

本发明还提供一种虚拟显示测装方法，应用于一种虚拟显示测装系统，该虚拟显示测装系统包括待测近眼显示模组、旋转机构、夹持机构、位移调节机构、真空吸盘机构、待测模组固定机构、摄像模组、位置检测模组、偏振测量模组和显控模组，所述真空吸盘机构包括吸盘、吸盘连接结构、真空吸管和真空泵，所述吸盘连接结构为中空结构；所述待测近眼显示模组包括第一镜组和第二组件，第二组件包括第二境组、图像显示器件、图像显示控制模组和装配结构件，所述偏振测量模组包括偏振测量头、第一移动机构、偏振支撑结构和翻转机构，所述偏振测量头包括线偏振元件、第一旋转组件、第二旋转组件、亮度测量机构和第二移动机构，其具体方法包括：

S01：使所述第二组件中的图像显示器件显示预置图像，所述待测近眼显示模组设置在所述待测模组固定机构上；

S02：控制吸盘吸持第一镜组，及控制位移调节机构使得第二组件和第一镜组之间在OZ方向间隔一定的距离，及控制偏振测量模组上的移动机构使偏振测量头移动至第二组件和第一镜组之间；

S03：通过偏振测量模组确定第一镜组相对于第二组件的旋转位置，使吸盘吸持第一镜组；

S04：位置检测模组检测获取吸盘上的接触面环形分布的中心轴和第二镜组的中心轴的相对位置关系，显控模组根据该相对位置关系计算位移调节机构的调整参数，并控制位移调节机构移动调节，使得所述吸盘上的接触面环形分布的中心轴和所述第二镜组的中心轴一致，并控制所述位移调节机构在OZ方向上移动，使得所述吸盘与所述第一镜组接触；

S05：使吸盘吸持第一镜组，控制位移调节机构在OZ方向上移动，使得第一镜组和第二组件上的第一镜组的安装平面之间的距离不小于0.2mm；

S06：通过旋转机构使得第一镜组和第二组件之间具有相对旋转运动，摄像模组获取从第一镜组出射的预置虚拟图像的主虚像和干扰虚像；

S07：判断预置虚拟图像的干扰度是否满足使用要求，如果预置虚拟图像的干扰度满足使用要求，继续步骤S08，否则，返回执行步骤S06；

S08：通过位移调节机构使得第一镜组和第二组件的装配结构中的第一镜组安装结构的平面接触；

S09：将第一镜组固定在第二组件的装配结构上。

本发明较佳实施例提供的虚拟显示测装方法，能够在不引入主观判断因素的情况下，快速有效的进行第一镜组的装配，且不会对光学镜组产生污迹，如指纹、灰尘等，适合虚拟显示模组的批量化组装生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的一种虚拟显示测装系统的结构示意图。

图2为虚拟显示模组的折反射型光学显示系统的结构示意图。

图3为本发明提供的另一种虚拟显示测装系统的结构示意图。

图4为本发明提供的另一种虚拟显示测装系统的结构示意图。

图5为本发明提供的另一种虚拟显示测装系统的结构示意图。

图6为本发明提供的另一种虚拟显示测装系统的结构示意图。

图7为本发明提供的一种点胶模组的结构示意图。

图8为本发明提供的另一种点胶模组的结构示意图。

图9为本发明提供的一种旋转机构和位移调节机构的位置设置示意图。

图10为本发明提供的一种虚拟显示测装系统的方法流程图。

具体实施方式

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参考图1，图1所示，为本发明提供的一种虚拟显示测装系统的结构示意图，包括待测虚拟显示模组10、旋转机构30、夹持机构20、至少一个位移调节机构40、真空吸盘机构50、待测模组固定机构60、摄像模组80、位置检测模组500和显控模组(图中未示出)，真空吸盘机构50包括吸盘51、吸盘连接结构52、真空吸管53和真空泵54；待测虚拟显示模组10包括第一镜组11和第二组件，第二组件包括第二镜组121、图像显示器件122、图像显示控制模组和装配结构件(图中未示出)；待测模组固定机构60用于固定安装待测虚拟显示模组的第二组件，旋转机构30设置在夹持机构20上，位移调节机构40设置在待测模组固定机构60上。待测虚拟显示模组、旋转机构30、位移调节机构40、真空吸盘机构50、摄像模组80、位置检测模组500分别与显控模组可通信连接。

图2中所示的显示模组所投影的干扰虚像和主虚像的成像距离相距较大，采用摄像模组80分别对图像显示器件122上显示的图像经第二镜组121和第一镜组11后所投影的干扰虚像和主虚像进行图像拍摄，经图像处理后可以获得干扰虚像和主虚像对应的光能量，干扰虚像对应的光能量和主虚像对应的光能量的之比为干扰度。

吸盘机构50用于吸放第一镜组11，通过真空吸管53对吸盘51抽真空以实现对第一镜组11的吸持。第一镜组11和吸盘51接触的部分为环形窄带，吸持第二镜组121时与第一镜组11的边缘接触，这样可以尽量避免对第一镜组11中间部分的有效光学表面产生损伤。吸盘51可以是如图1所示的单个吸盘，吸盘吸持第一镜组11时与第一镜组11的接触面(图中B所示)为环形，该环形接触面的外口径D1小于第一镜组11的最大光学有效口径Deff，且大于D/2，吸盘51与吸盘连接结构52连接的部位，图中C所示，为透明的，对可见光可透，与吸盘51连接的吸盘连接结构52为中空结构。吸盘51上还可以设置有环形定位结构521，其与环形接触面B的中心轴重合，如图6所示，环形定位结构521的内口径Din大于第一镜组11的最大口径D，环形定位结构521的外口径Dout小于第二组件上的第一镜组11的装配结构的最小内径D。环形定位结构521使得吸盘51对第一镜组11进行吸持时能够有效的确保第一镜组11的中心轴和环形定位结构521的中心轴重合。

另一种方式中，吸盘51还可以包含有多个小吸盘，如图3所示，吸盘51包括三个小吸盘，第一小吸盘511、第二小吸盘512和第三小吸盘513，三个小吸盘固定在吸盘连接结构52上，吸盘连接结构52固定安装在夹持机构20上，夹持机构20上的与吸盘51对应的部位具有镂空结构，如图3中(a)中A所示，与吸盘连接结构52穿通，吸盘连接结构52的中间部分镂空，如图3中(b)所示，三个小吸盘环形均匀分布设置，三个小吸盘上的与第一镜组11接触的部位为环形分布，该环形的外口径D1小于第一镜组11的最大光学有效口径Deff，且大于D/2。在吸盘连接结构52的三个小吸盘的外侧上还可以设置有环形定位结构521，其中心轴和环形分布的中心轴重合。环形定位结构521的内口径Din大于第一镜组11的最大口径D，环形定位结构521的外口径Dout小于第二组件上的第一镜组11的装配结构的最小内径(图3(a)中Dmin表示)，环形定位结构521的中心轴和三个小吸盘环形分布的中心轴重合，从而使得吸盘51对第一镜组11进行吸持时能够有效的确保第一镜组11的中心轴和环形定位结构521的中心轴重合，且吸持稳固。显然，吸盘51包括的吸盘数量还可以大于3，这些吸盘环形均匀分布在吸盘连接结构52上。

为便于描述，设置坐标系OXYZ，位移调节机构40具体可以是一维或多维位移机构，图1所示的虚拟显示测装系统中包含一个位移调节机构，该位移调节机构具体为一种三维位移机构，在X方向和Y方向和Z方向具有位移调节功能，设置在待测模组固定机构60上，用于调节设置在其上的待测模组固定机构60及待测虚拟显示模组10的第二组件在X、Y、Z三个方向上进行位移调节。在一种方式中，如图3所示，该三维位移机构还可以设置在夹持机构20上，通过对夹持机构20的调节达到对设置在其上的吸盘51在X、Y、Z三个方向上的位移调节。在另一种方式中，位移调节机构40和旋转机构30均设置在夹持机构20上，如图5所示的旋转机构30设置在夹持机构20远离待测模组固定机构60的一侧，位移调节机构40设置在旋转机构30上，或是，如图9所示，图9中(a)所示的位移调节机构40设置在夹持机构20上的靠近待测模组固定机构60一侧的部位，旋转机构30的一端设置在调节机构40上，另一端与吸盘连接结构52连接，或是，图9中(b)所示的旋转结构30设置在夹持机构20上的靠近待测模组固定机构60一侧的部位，位移调节机构40设置在旋转结构30上。

在图4所示的另一种虚拟显示测装系统中，具有两个位移调节机构，其中一个为二维位移机构401，在X方向和Y方向具有位移调节功能，设置在待测模组固定机构60上，另一个为具有Z方向位移调节功能的一维或多维位移机构402，设置在夹持机构20上，用于调节夹持机构20在Z方向的位移。在另一种方式中，如图4所示，二维位移机构401设置在夹持机构20上，一维位移机构402设置在待测模组固定机构60上。

旋转机构30用于使设置在其上的部件绕着旋转机构30的旋转中心轴O1G1进行旋转。旋转机构30可以设置在待测虚拟显示模组10的上方的其他部件，如图1所示的一种虚拟显示测装系统中，旋转机构30的一侧固定设置在夹持机构20上，另一侧和吸盘连接结构52固定连接，带动吸盘连接结构52和吸盘51绕着旋转机构30的旋转中心轴O1G1进行旋转运动，旋转中心轴O1G1和第二镜组121的中心轴重合。旋转机构30为中空结构，夹持机构20上的与旋转机构30的中空结构对应的部位为镂空。

在另一种方式中，如图6所示，位移调节机构40包括一个一维位移机构402和一个二维位移机构401，旋转机构30设置在二维位移机构401内，二维位移机构401设置在夹持机构20上，真空吸盘机构50设置在旋转机构30上，二维位移机构401带动旋转机构30和设置在旋转机构30上的吸盘连接结构52和吸盘51在X方向和Y方向位移移动，旋转机构30带动吸盘连接结构52和吸盘51绕着轴O1G1做旋转运动，吸盘51的与第一镜组11接触的环形接触面的中心轴与轴O1G1重合。在又一种方式中，如图4所示，旋转机构30设置在待测模组固定机构60上，其一端与待测模组固定机构60连接，另一端与二维位移机构401连接，一维位移机构402设置在夹持机构20上。

当旋转机构30设置在夹持机构20上时，其旋转轴设计在吸盘51上的接触面环形分布的中心轴位置。图3所示的旋转机构30设置在夹持机构20上，且吸盘连接机构52设置在旋转机构30上，此时旋转机构30的旋转轴设置为与吸盘51上的接触面环形分布的中心轴重合。图5所示的旋转机构30设置在夹持机构20上，位移调节机构40设置在旋转机构30上，此时旋转机构30为旋转轴偏置设计，其旋转轴设计为与吸盘51上的接触面环形分布的中心轴。

摄像模组80用于拍摄待测虚拟显示模组的投影图像，摄像模组80可以设置在吸盘连接结构52到夹持机构20之间的中空结构的任意位置内。如图1所示，摄像模组80固定设置在夹持机构20上，通过夹持机构20和吸盘连接结构52之间的中空结构和吸盘51的透明部位对待测虚拟显示模组10的投影图像进行拍摄。摄像模组80还可以固定设置在吸盘连接结构52上，如图3所示。摄像模组80设置在吸盘连接结构52的上，摄像模组80通过其上的线缆穿过吸盘连接结构52侧壁的通孔后与显控模组可通信连接，如图4所示，显控模组控制摄像模组80进行图像拍摄并对拍摄的图像进行处理计算后的结果在显控模组上的显示界面进行呈现。

位置检测模组500包括位置探测器510和发光源，位置探测器510设置在夹持机构上，发光源可以是红外LED或红外激光光源等，在此不作限制。光源可以设置在待测模组固定机构60上，如图中P1所示，或设置在第二组件的壳体外侧壁上，如图中P2所示。在另一种方式中，位置探测器510还可以设置在待测模组固定机构60上或第二组件的壳体外侧壁上，如图3所示，对应的发光源可以设置在夹持机构20上，图3中P3所示。位置检测模组用于检测夹持机构20和待测模组固定机构60或第二组件的相对位置关系，获得第一镜组11的中心轴O1G1和第二组件中的121的光轴的相对位置关系，为位移调节机构40的位移调节提供数据。还可以设置有多组位置检测模组，进一步提高位置检测的精度。在另一种方式中，位置检测模组500包括至少两个摄像组，如图6所示，摄像组501和502设置在夹持机构20沿着OZ方向的侧壁上，两个摄像组之间间隔一个距离，通过图像的拍摄后，基于现有的双目计算机视觉方法，可获得第二组件和第一镜组之间的位置，结合已知的第二组件的结构参数，可以获得第一镜组11的中心轴O1G1和第二组件中的121的光轴的相对位置关系。

如图5所示，虚拟显示测装系统还可以包括偏振测量模组300，与显控模组可通信连接。偏振测量模组300包括偏振测量头310、第一移动机构320、偏振支撑结构330和翻转机构(图中未示出)，偏振测量头310包括线偏振元件301、第一旋转组件302、亮度测量机构303、第二移动机构305和第二旋转组件304，第二移动机构305设置在偏振支撑结构330上，与亮度测量机构303连接，能够带动亮度测量机构303沿着OY方向进行移动。线偏振元件301对偏振方向与其透射轴方向一致的偏振光透过，设置在旋转组件302上。第一旋转组件302和第二旋转组件304均为一种电控旋转调节组件，与显控模组可通信连接，第一旋转组件302带动线偏振元件301绕着旋转组件302的旋转轴做旋转运动，亮度测量机构303用于测量通过线偏振元件301的亮度。此时位移调节机构40设置在旋转机构30上，且其中一个(位移调节机构40或旋转机构30)设置在夹持机构20上。翻转机构设置在第二旋转组件304上，且具有绕着OX轴方向翻转180度的功能。

在对待测虚拟显示模组进行测装之前，偏振测量模组300上的偏振测量头310偏离待测虚拟显示模组的不会影响到吸盘51对第一镜组11的吸持的位置。当进行偏振测量时，先通过位移调节机构使得吸盘51吸持第一镜组11，并再次通过位移调节机构在OZ方向进行调节，使第一镜组11和第二组件之间间隔一定的距离，然后通过第一移动机构320将偏振测量头310移动至第二组件上方的与吸盘51之间的空间位置，使得待测虚拟显示模组投影的图像光束能够通过线偏振元件301并能够被亮度测量机构303所接收到。控制第一旋转组件302旋转，从而带动偏振元件301的旋转，偏振元件301旋转的过程中亮度测量机构303连续测量从第二镜组121出射的图像光束的亮度，其中检测到其中亮度最大时的偏振元件301的透轴方向为图像光束的椭圆偏振态的长轴方向，亮度最小时的偏振元件301的透轴方向为图像光束的椭圆偏振态的短轴方向。

将线偏振元件301旋转到亮度最大的位置，通过第二移动机构305带动亮度测量机构303沿着OY方向移动一定距离L1，该距离L1使得偏振测量头和翻转机构均能够放置在第二组件和第一镜组11之间的空间中。控制位移调节机构40使得吸盘51吸持的第一镜组11放置在翻转机构上，翻转机构夹持第一镜组的边缘并绕着OX方向旋转180度，此时第一镜组11中的偏振透反元件112在靠近第二组件且远离1/4相位延迟元件的方向。控制第二移动机构305带动亮度测量机构303沿着OY反方向移动L1，旋转第二旋转组件304并测量从第一镜组11出射的图像光束的亮度，当测得的亮度最小时，可判定此时从第一镜组11透射的线偏振光束的偏振方向垂直于线偏振元件301的透轴方向，即第一镜组11中的偏振透反元件112的透轴与从第二镜组121出射的图像光束的椭圆偏振态的长轴方向垂直。通过第二移动机构305将亮度测量机构303沿着OY方向移动L1距离，翻转机构将夹持在其上的第一镜组11进行180度的翻转后撤离对第一镜组11的夹持，控制位移调节机构40使得吸盘51吸持第一镜组11，此时第一镜组11中的1/4相位延迟元件的快轴或慢轴与从第二镜组121出射的图像光束的椭圆偏振态的主轴成45度角，控制第一移动机构320使得偏振测量模组300偏移出第一组件和第一镜组11之间的空间位置。

从图2所示的光学显示模组的成像原理可知，当第一镜组11中的1/4相位延迟元件的快轴与从第二镜组121出射的图像光束的椭圆偏振态的主轴成45度角，理论上可以获得最小的干扰度，考虑到实际加工工艺等因素的影像，从第一镜组11出射的干扰虚像对主虚像的干扰度会在偏离该45度角的小角度范围内，因此第一镜组11只需在小角度范围内旋转进行干扰度的计算判断，可更快速的获取到最小干扰度的第一镜组11的位置，而不需要进行大角度范围的旋转，从而可以减少在干扰度测试过程中控制旋转机构30的旋转频次，提高最小干扰度时第一镜组11的位置的确定的效率。

在一种方式中，第二组件还包括第一镜组固定盖125，如图5所示，第一镜组固定盖125用于将第一镜组11固定在第二组件上的安装结构上，第一镜组固定盖125的外侧壁设置有外螺纹结构，在与之对应的第二组件上的内侧壁设置有与之匹配的内螺纹结构，通过螺纹装配方式，使得第一镜组固定盖125将第一镜组11紧固在第二组件上。

在另一种方式中，虚拟显示测装系统还包括点胶模组，点胶模组可以是自动或手动的点胶机，所使用的胶可以是自固化胶，如瞬干胶，或者是光固化胶，如紫外固化胶，此时需要配合有紫外光。如图4所示中的点胶模组为点胶模组，包括点胶固定机构91和点胶组92，点胶固定机构91固定设置在待测模组固定机构60上，点胶组92设置在点胶固定机构91，点胶所使用的胶为自固化胶。如图7所示，点胶组92包括点胶旋转结构921、三个点胶头922、旋转固定件923、马达组件(图中未示出)、进胶组件(图中未示出)及其他连接结构件，点胶头922一端与旋转固定件923可旋转固定，通过设置在点胶头922上的圆柱与点胶旋转结构921上的圆弧槽孔(图中SC所示)配合，点胶旋转结构921上的圆柱卡槽9211与马达组件紧固连接，旋转固定件923通过螺纹螺母与点胶固定机构91紧固连接，图7中(c)为点胶组92处于一个状态下的点胶头的位置示意图，此时，三个点胶头的中心落在以圆柱卡槽9211的圆柱中心轴为中心轴的圆形线上(图7中虚线C1表示)，圆形线的直径大于第一镜组11的最大口径D，小于第二组件上的第一镜组11的装配结构的最小内径Dmin。点胶固定机构91上设置有三维位移调节结构，用于调整固定在其上的点胶组92的位置，使得点胶组92上的圆柱卡槽9211的圆柱中心轴与第一镜组11的中心轴重合。当控制马达组件按一个方向旋转预设的角度时，点胶旋转结构921通过点胶头922上的圆柱带动点胶头922绕着旋转中心轴(图7中(c)中的O9所示)旋转后，三个点胶头构成的圆形线C1的直径也增大，如图7中(d)所示，也就是说通过点胶旋转结构921，可以改变三个点胶头构成的圆形线C1的直径，从而使得该点胶模组能够适应具有其他口径D的第二镜组的待测虚拟显示模组，提高了该虚拟显示测装系统的适应性和实用性。吸盘吸持第一镜组11之前，控制三维位移调节结构使点胶组92偏离待测虚拟显示模组，使得吸盘能够吸持第一镜组11，当确定好满足使用要求的第一镜组11的旋转位置后，使吸盘和第一镜组分离，控制三维位移调节结构使得点胶组92置于待测虚拟显示模组的上方，且点胶组92上的点胶头构成的圆形线C1的中心轴和第一镜组11的中心轴重合。在另一种方式当中，为减少点胶组92的移动带来的操作复杂性，及减少在点胶过程中由于胶的作用力引起的第一镜组11的微移动，可以将点胶固定机构90设置在待测模组固定机构60上，且点胶组92的旋转结构件设置在侧边，及点胶组92的中心镂空的口径(图8中D9表示)大于吸盘50的最大外口径Dout，在点胶旋转结构921的侧壁上设置有涡轮结构，和设置在旋转固定件923上的蜗杆配合，蜗杆和马达组件紧固配合，当马达组件带动蜗杆旋转时，蜗杆带动涡轮绕着圆形线C1的中心轴旋转，从而达到控制多个点胶头构成的圆形线C1的直径的改变。当进行测装时，先控制旋转固定件923上的三维位移调节机构使得圆形线C1的中心轴和第一镜组11的中心轴重合，通过马达组件使得多个点胶头构成的圆形线C1的直径大于第二组件上的第一镜组安装结构的内径Dmin，吸盘51穿过点胶组92的中心镂空吸持第一镜组11，当确定好满足使用要求的第一镜组11的旋转位置后，通过马达组件使得多个点胶头构成的圆形线C1的直径大于第一镜组11的最大口径D，小于第二组件上的第一镜组11的装配结构的最小内径Dmin，完成点胶固定操作后，使吸盘51与第一镜组11分离及通过马达组件使得多个点胶头构成的圆形线C1的直径大于第二组件上的第一镜组安装结构的内径Dmin。

在又一种方式中，点胶模组还可以包括固化组，点胶所使用的胶为光固化胶。固化组包括紫外固化灯源，设置在点胶组92上，用于照射待测虚拟显示模组上的光固化胶，使其快速固化。

如图10所示，为本发明提供的一种虚拟显示测装方法，应用于上述的虚拟显示测装系统，具体实施步骤如下：

S100：使第二组件中的图像显示器件显示预置图像，待测虚拟显示模组设置在待测模组固定机构60上。

在完成第二组件中的图像显示器件122、图像显示控制模组和第二镜组121的装配后，将第二组件固定设置在待测固定机构60上，第一镜组11可移动的放置在第二组件上。显控模组控制图像显示控制模组在图像显示器件122上显示预置的图像信息。第一镜组11放置在第二组件上的第一镜组的安装结构上，且不做任何第一镜组的固定操作。

S200：位置检测模组500检测获取吸盘51上的接触面环形分布的中心轴和第二组件中的第二镜组121的中心轴的相对位置关系，显控模组根据该相对位置关系计算位移调节机构的调整参数，并控制位移调节机构移动调节，使得吸盘51上的接触面环形分布的中心轴和第二组件中的第二镜组121的中心轴一致，及控制位移调节机构在OZ方向上移动，使得吸盘51与第一镜组11接触。

当完成吸盘51上的接触面环形分布的中心轴和第二组件中的第二镜组121的中心轴一致的调控后，显控模组根据位置检测模组500的检测可以进一步获得吸盘51上的环形接触面B和第一镜组11的远离第二镜组121一侧的光学面之间的OZ方向上的距离，从而可以控制位移调节机构40在OZ方向进行调整，使得两者紧密接触。

S300：真空吸盘机构50吸持第一镜组11，位移调节机构在OZ方向上移动，使得第一镜组11和第二组件上的第一镜组11的安装平面之间的距离不小于0.2mm。

当吸盘51和第一镜组接触上后，显控模组控制真空吸盘机构50，真空泵54开启抽真空模式，将第一镜组11吸持在吸盘51上，且能够确保第一镜组11的中心轴和吸盘51上的接触面环形分布的中心轴重合。接着，控制位移调节机构沿着OZ轴的正向调节，使得第一镜组11靠近第二镜组121的一侧与第二组件上的第一镜组11的安装结构的平面的距离不小于0.2mm，将该距离记为旋转不接触距离，该距离使得当第一镜组11和第二组件进行相对旋转运动时，第一镜组11和其安装结构的平面不会存在摩擦，避免第一镜组11被划伤。

S400：通过旋转机构30使得第一镜组11和第二组件之间具有相对旋转运动，摄像模组80获取第一镜组11一侧出射的预置虚拟图像的主虚像和干扰虚像。

S500：判断所述预置虚拟图像的干扰度是否满足使用要求，如果预置虚拟图像的干扰度满足使用要求，继续步骤S600，否则，返回执行步骤S400。

主控模组控制旋转机构30绕着旋转中心轴向一个方向旋转第一角度值，该方向可以是绕着旋转中心轴的顺时针方向或是逆时针方向，拍摄模组80拍摄该旋转角度下的主虚像和干扰虚像，并进行处理计算后获得第一干扰度，将该第一干扰度与预设的影像合格干扰度进行对比，若低于预设的影像合格干扰度，可判断满足使用要求。若高于预设的影像合格干扰度，则判断不满足使用要求，此时显控模组将再次控制旋转机构30同方向再旋转第二角度值后，获得对应的第二干扰度，对该第二干扰度进行判断，若不符合使用要求，则将第二干扰度和第一干扰度进行对比，当第二干扰度小于第一干扰度时，则控制旋转机构30继续同方向旋转第三角度值，第三角度值可以和第一角度值相同，也可以不同。当第二干扰度大于第一干扰度时，则控制旋转机构30继续向相反的方向旋转第四角度值，第四角度值小于第一角度值，旋转后控制拍摄模组80拍摄当前的主虚像和干扰虚像，计算干扰度并进行是否符合使用要求的判断，直到获得符合使用要求的旋转角度值。

S600：通过位移调节机构40使得第一镜组11和第二组件的装配结构中的第一镜组安装结构的平面接触。

显控模组控制位移调节机构40沿着OZ的负方向移动步骤S300中的旋转不接触距离，此时第一镜组11和第二组件的装配结构件中的第一镜组安装结构的平面接触。

S700：将第一镜组11固定在第二组件的装配结构上。

第一镜组11的在第二组件上的固定可以通过第一镜组固定盖125紧固装配的方式进行固定，在第二组件内侧壁设置内螺纹结构，通过设置有外螺纹结构的第一镜组固定盖以螺纹装配的方式对第一镜组进行固定。也可以通过点胶方式进行固定，通过点胶调控机构91上的三维位移调节机构进行调节，使得点胶组92位于待测虚拟显示模组的上方，且点胶组92上的点胶头构成的圆形线C1的中心轴和第一镜组11的中心轴重合，通过马达组件使得多个点胶头构成的圆形线C1的直径大于第二组件上的第一镜组安装结构的内径Dmin，然后再进行点胶固定。

本发明还提供了另一种虚拟显示测装方法，具体实施步骤如下：

S01：使所述第二组件中的图像显示器件显示预置图像，所述待测虚拟显示模组设置在所述待测模组固定机构上。

S02：控制吸盘吸持第一镜组，及控制位移调节机构使得第二组件和第一镜组之间在OZ方向间隔一定的距离，及控制偏振测量模组上的移动机构使偏振测量头移动至第二组件和第一镜组之间。

显控模组首先控制吸盘51对放置在第二组件上的第一镜组11进行吸持，并通过位移调节机构40在OZ方向进行调控，使第二组件和第一镜组11之间间隔一定的距离，从而在第二组件和第一镜组11之间形成一个能够放置偏振测量头310的空间。接着控制偏振测量模组上的移动机构使偏振测量头从远离第二组件的位置移动至第二组件和第一镜组之间，待测虚拟显示模组投影的图像光束通过线偏振元件301能够被亮度计303所接收到。

S03：通过所述偏振测量模组确定所述第一镜组11相对于所述第二组件的旋转位置，使吸盘再次吸持第一镜组。

偏振测量模组中的第一旋转组件302旋转带动线偏振元件301进行旋转，亮度测量机构303连续测量从线偏振元件301出射的光束的亮度，获取亮度最大时的线偏振元件301的位置，然后将亮度测量机构303偏移，控制位移调节机构40使吸盘51吸持的第一镜组11放置在设置在第二旋转组件304上的翻转机构上，翻转机构带动第一镜组11绕着OX方向旋转180度后，控制第二移动机构305带动亮度测量机构303反方向偏移，第二旋转组件304带动第一镜组11旋转，亮度测量机构303连续测量从第一镜组11出射的光束的亮度，确定最小亮度时第一镜组11的旋转位置后，控制第二移动机构305带动亮度测量机构303再次偏移，翻转机构再次带动第一镜组11绕着OX方向旋转180度，控制位移调节机构40使吸盘51再次吸持第一镜组11，通过第一移动机构320将偏振测量模组偏移出第一镜组11和第一组件之间的空间位置。此时吸盘51吸持的第一镜组11的1/4相位延迟元件的快轴或慢轴与从第二镜组121出射的图像光束的椭圆偏振态的主轴成45度角度。当吸盘51设置有环形定位结构521，吸盘51吸持第一镜组11时，吸盘51上的接触面环形分布的中心轴能够和第一镜组11的中心轴一致。如果吸盘51未设置有环形定位结构521，当控制位移调节机构40使吸盘51再次吸持第一镜组11之前，可以通过位置检测模组检测获取吸盘51上接触面环形分布的中心轴和翻转机构上的第一镜组11的中心轴的相对位置关系，控制位移调节机构调整吸盘51的位置，使得上述的两者的中心轴一致。

S04：位置检测模组检测获取所述吸盘上的接触面环形分布的中心轴和所述第二镜组的中心轴的相对位置关系，显控模组根据该相对位置关系计算位移调节机构的调整参数，并控制位移调节机构移动调节，使得所述吸盘上的接触面环形分布的中心轴和所述第二镜组的中心轴一致，并控制所述位移调节机构在OZ方向上移动，使得所述吸盘与所述第一镜组接触。

S05：所述吸盘吸持所述第一镜组，所述位移调节机构在OZ方向上移动，使得所述第一镜组和所述第二组件上的第一镜组的安装平面之间的距离不小于0.2mm。

S06：通过所述旋转机构使得所述第一镜组和所述第二组件之间具有相对旋转运动，所述摄像模组获取从所述第一镜组出射的预置虚拟图像的主虚像和干扰虚像。

S07：判断所述预置虚拟图像的干扰度是否满足使用要求，如果预置虚拟图像的干扰度满足使用要求，继续步骤S08，否则，返回执行步骤S06。

S08：通过所述位移调节机构使得所述第一镜组和第二组件的装配结构中的第一镜组安装结构的平面接触。

S09：将第一镜组固定在第二组件的装配结构上。

本发明较佳实施例提供的虚拟显示测装方法通过显控模组控制旋转机构、夹持机构、位移调节机构、真空吸盘机构、摄像模组和位置检测模组，在不需要人为参与的情况下，就能够对待测虚拟显示模组的第一镜组进行快速正确的装配，且不会对光学镜组产生污迹，如指纹、灰尘等，采用摄像拍摄的方法来计算获取图像显示器件从第一镜组11出射后的干扰虚像对主虚像的干扰度，未引入主观判断因素，使得第一镜组装配后的显示效果具有一致性、最优性。本发明提供的虚拟显示测装系统和虚拟显示测装方法适用于虚拟显示模组的批量化组装生产。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种虚拟显示测装方法，应用于一种虚拟显示测装系统，该虚拟显示测装系统包括待测近眼显示模组、旋转机构、夹持机构、位移调节机构、真空吸盘机构、待测模组固定机构、摄像模组、位置检测模组和显控模组，所述真空吸盘机构包括吸盘、吸盘连接结构、真空吸管和真空泵，所述吸盘连接结构为中空结构；所述待测近眼显示模组包括第一镜组和第二组件，第二组件包括第二境组、图像显示器件、图像显示控制模组和装配结构件，其特征在于，包括以下方法：

S100：使第二组件中的图像显示器件显示预置图像及待测近眼显示模组设置在所述待测模组固定机构上；

S200：使位置检测模组检测获取吸盘上的接触面环形分布的中心轴和第二镜组的中心轴的相对位置关系，显控模组根据该相对位置关系计算位移调节机构的调整参数，控制位移调节机构移动调节，使得吸盘上的接触面环形分布的中心轴和所述第二镜组的中心轴一致，并控制位移调节机构在OZ方向上移动，使得吸盘与第一镜组接触；

S300：使吸盘吸持第一镜组，控制位移调节机构在OZ方向上移动，使得第一镜组和第二组件上的第一镜组的安装平面之间的距离不小于0.2mm；

S400：通过旋转机构使第一镜组和第二组件之间具有相对旋转运动，摄像模组获取从第一镜组出射的预置虚拟图像的主虚像和干扰虚像；

S500：判断预置虚拟图像的干扰度是否满足使用要求，如果预置虚拟图像的干扰度满足使用要求，继续步骤S600，否则，返回执行步骤S400；

S600：通过位移调节机构使第一镜组和第二组件的装配结构中的第一镜组安装结构的平面接触；

S700：将第一镜组固定在第二组件的装配结构上。

2.根据权利要求1所述的一种虚拟显示测装方法，其特征在于，所述的第一镜组固定在第二组件的装配结构上的步骤具体为：

在第二组件内侧壁设置内螺纹结构，通过设置有外螺纹结构的第一镜组固定盖以螺纹装配的方式对第一镜组进行固定。

3.根据权利要求1所述的一种虚拟显示测装方法，其特征在于，所述的第一镜组固定在第二组件的装配结构上的步骤具体为：

使用点胶模组，通过在第一镜组和第二组件上对应的第一镜组安装结构之间进行点胶的方式进行固定。

4.一种虚拟显示测装方法，应用于一种虚拟显示测装系统，该虚拟显示测装系统包括待测近眼显示模组、旋转机构、夹持机构、位移调节机构、真空吸盘机构、待测模组固定机构、摄像模组、位置检测模组、偏振测量模组和显控模组，所述真空吸盘机构包括吸盘、吸盘连接结构、真空吸管和真空泵，所述吸盘连接结构为中空结构；所述待测近眼显示模组包括第一镜组和第二组件，第二组件包括第二境组、图像显示器件、图像显示控制模组和装配结构件，所述偏振测量模组包括偏振测量头、第一移动机构、偏振支撑结构和翻转机构，所述偏振测量头包括线偏振元件、第一旋转组件、第二旋转组件、亮度测量机构和第二移动机构，其特征在于，包括以下方法：

S01：使所述第二组件中的图像显示器件显示预置图像，所述待测近眼显示模组设置在所述待测模组固定机构上；

S02：控制吸盘吸持第一镜组，及控制位移调节机构使得第二组件和第一镜组之间在OZ方向间隔一定的距离，及控制偏振测量模组上的移动机构使偏振测量头移动至第二组件和第一镜组之间；

S03：通过偏振测量模组确定第一镜组相对于第二组件的旋转位置，使吸盘吸持第一镜组；

S04：位置检测模组检测获取吸盘上的接触面环形分布的中心轴和第二镜组的中心轴的相对位置关系，显控模组根据该相对位置关系计算位移调节机构的调整参数，并控制位移调节机构移动调节，使得所述吸盘上的接触面环形分布的中心轴和所述第二镜组的中心轴一致，并控制所述位移调节机构在OZ方向上移动，使得所述吸盘与所述第一镜组接触；

S05：使吸盘吸持第一镜组，控制位移调节机构在OZ方向上移动，使得第一镜组和第二组件上的第一镜组的安装平面之间的距离不小于0.2mm；

S06：通过旋转机构使得第一镜组和第二组件之间具有相对旋转运动，摄像模组获取从第一镜组出射的预置虚拟图像的主虚像和干扰虚像；

S07：判断预置虚拟图像的干扰度是否满足使用要求，如果预置虚拟图像的干扰度满足使用要求，继续步骤S08，否则，返回执行步骤S06；

S08：通过位移调节机构使得第一镜组和第二组件的装配结构中的第一镜组安装结构的平面接触；

S09：将第一镜组固定在第二组件的装配结构上。

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